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第17卷第1期 湖南理工学院学报自然科学版 Vol. 17 No. 1 2004年3月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology Natural Sciences Mar. 2004 1Cr18Ni9Ti压力管道的焊接 张洪流 Ξ 岳阳工业技术学院,湖南 岳阳 414000 摘 要制定不锈钢管道焊接工艺并通过工艺评定来测定工艺的可行性 关键词1Cr18Ni9Ti ;焊接工艺;检验;工艺评定 中图分类号TG44 文献标识码A 文章编号1008620X200204007504 Welding of 1Cr18Ni9Ti Pressure Pipe ZHANG Hong2liu Yueyang College of Industrial Technology ,Yueyang 414000 ,China Abstract This article is to draw up the welding procedure for stainless steel pipe , test and inspect the feasibility of the procedure specification through the PQR procedure qualification record . Key words 1Cr18Ni9Ti ; welding procedure specification; inspect ; PQRProcedure Qualification Record 厚度为3～26 mm的不锈钢压力管道经常用于石油、 化工、 电力等行业。焊件既承受压力又要求耐腐 蚀,对焊接质量要求较高。承担该项目施工的焊工,须经考试合格,并有相应的合格项目证书才能施焊。 该文制定焊接工艺,并通过工艺评定测试结果来检验工艺。 1 焊前准备 1 焊件组对时应垫置牢固,并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。 2 焊条在使用前应规定进行烘干,并应在使用过程中保持干燥。焊丝使用权用前应清除其表面的 图1 管子对接坡口形式和尺寸 油污、 锈蚀等。焊条烘干温度150℃,时间为1 h。 3 管子或管件对接焊缝时,内壁应齐平,内壁错边 量不得超过厚度的10 ,且不宜大于2 mm。 4 焊缝坡口形式和尺寸应符合 现场设备、 工业管 道焊接工程施工及验收规范G B50236 - 98的规定,具体 参数如下图1 5 焊件的切割和加工宜采用机械方法,也可采用 等离子弧加工方法。 6 焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10 mm范围内的油、 漆、 垢 、 锈、 毛刺等清除干净。不锈钢的 焊接清理要求较高,油脂、 油污和杂质可用合适的溶剂清 除;表面氧化物可用酸洗,氧化皮较厚时可用钢丝刷专 Ξ收稿日期2003209210 作者简介张洪流19682 , 男,岳阳工业技术学院讲师,主要研究方向焊接工艺。 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. w w w . b z f x w . c o m 用的打磨或喷砂等机械清理方法清理。 7 除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外,焊件不得进行强行组对。 2 焊接工艺 1 施工时采用手工氩弧焊打底,电弧焊盖面的焊接方法。参加施焊的人员应严格执行各焊接参数,做好 原始记录。并将焊缝代号标注在焊缝单线图上,具体工艺参数如表1 表1 焊接工艺参数 母材 G B 焊接 方法 焊 缝 层 次 填充金属焊接电流 型号牌号直径mm极性A 电压 范围 V 焊接 速度 mm . min 1Cr18Ni9Ti 氩弧焊一H0Cr21Ni102正接80～9012～146～8 电弧焊二奥1323.2反接80～9022～246～8 电弧焊三奥1323.2反接80～9022～246～8 2 焊前预热及焊后热处理 一般不进行预热及焊后热处理 3 焊接工艺要点 1 定位焊应符合下列规定 ① 焊接定位焊缝时,应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺,并应由合格焊工施焊。 ② 定位焊缝的长度厚度和间距,应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。 ③ 在焊接根部焊道前,应对定位焊缝进行检查,当发现缺陷时应处理后方可施焊。 ④ 与母材焊接的工卡具材质宜与母材相同或同一类别号。拆除工卡具时不应损伤母材,拆除后应 将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。 2 严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流,并应防止电弧擦伤母材。 3 焊接时应采取合理的施焊顺序。 4 施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量,收弧时应将弧坑填满,多层焊的层间接头应错开。 5 管子焊接时,管内应防止穿堂风。 6 除工艺或检验要求需分次焊接外,每条焊缝宜一次连续焊完,当因故中断焊接时,应根据工艺要 求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施,再焊接前应检查焊层表面,确认无裂纹后,方可按原工艺 要求继续施焊。 7 需预拉伸或预压缩的管道焊缝,组对时所使用的工卡具应在整个焊接及热处理完毕并经检验合 格后方可拆除。 8 氩气纯度不低于99.6 ,钨极为铈钨极。 9 焊接时层间温度 60℃ 10 氩弧焊打底时,背面吹氩气保护,防止氧化,并促进背面成形。 4 焊接工艺评定 焊接工艺和工艺参数如前所述,试验结果如下。 1 试板检验项目及评定指标和试样数量如下 项目 要求 外观检查 焊缝缺陷检查金 相抗拉试验弯曲试验腐蚀试验 X光宏观常温面弯背弯 检验标准JB741 - 80G B3323 - 87 G B2270 - 80 附件二 G B1223 - 75 评定指标II级无裂纹55D 3S90T法 试样数量100 100 12222 67 湖南理工学院学报自然科学版 第17卷 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m 2 焊接材料及设备如下 牌号规格厂家烘烤时间及温度 H0Cr21Ni10φ2株洲电焊条厂150℃1小时 奥132φ3.2株洲电焊条厂150℃1小时 保护 气体 名称氩气 厂家武钢制氧厂 纯度99.99 焊接位置垂直固定 焊接设备AX320 3 试板外观质量检查记录 外形尺寸 高低差宽窄差 咬边未焊透内凹量气孔变形错边 21～23无5无0.20.1 结论合格 4 无损探伤记录 试板号检验方法试验报告号试验结果结论 422316X光照射89225I合格 5 机械性能试验结果 试样号 σbMpa 断口位置面弯背弯 1605母材无裂无裂 2590母材无裂无裂 6 金相实验结果没有发现任何缺陷试。试样号为4223 16 7 晶间腐蚀试验结果经T法试验后,冷弯90 没有发现晶间腐蚀裂纹倾向。试验报告号894 20 工艺评定结论该接头型式在焊接工艺评定试验条件下,经外观检查、 金相检查、 机械性能试验及其它 检验项目,均符合” 压力容器安全监察规程” 的规定。我们认为该评定所试验的工艺是可行的。 5 管道和焊缝的检验试验 1 外观检查 ① 焊缝外形上,焊缝与母材应圆滑过渡。 ② 焊缝与热影响区不应有裂纹、 气孔、 夹渣、 溶合性飞溅、 未溶合和表面凹陷等缺陷。 ③ 焊缝的咬边深度不大于0.5 mm ,且两侧咬边总长度应不大于该焊缝长度的10 。 2 无损检测 ① 对接焊缝应进行100 射线检验,执行标准为JB4730压力容器无损检测,焊缝的合格等级为II级。 ② 对接焊缝的底层焊道应进行100 渗透检验,执行标准为JB4730压力容器无损检测,焊缝的合格等 级为I级。 ③ 角焊缝的各焊层应进行100 渗透检验,执行标准为JB4730压力容器无损检测,焊缝的合格等级为 I级。 3 焊缝返修 ① 要求焊后热处理的焊缝,焊缝返修应在焊后热处理前进行。如在热处理后还需返修,返修后应再做热 处理。 ② 凡需进行返的焊缝应采用砂轮打磨、 铲削、 机械加工、 等方法去除缺陷,并修整成适合补焊的形状,经 77第1期 张洪流1Cr18Ni9Ti压力管道的焊接 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. w w w . b z f x w . c o m 渗透检验确认缺陷已消除后方可补焊。 ③ 返修部位应按原规定方法进行复验,其质量要求与原焊缝要求相同。 ④ 同一部位的返修次数不宜超过两次。 4 水压试验 管道安装完毕、 热处理和无损检验后,应进行水压试验。水压试验应符合下列规定 ① 水压试验应使用纯净水,对不锈钢管道进行试验时,水中氯离子不得超过2510 - 625 ppm 。 ② 试验时注水时,应排尽空气。 ③ 试验时,环境温度不宜低于5℃,当环境于5℃ 时,应采取防冻措施。 ④ 承受内压的地上管道试验压力为设计压力的1.5倍,埋地管道的试验压力应为设计压力的1. 5倍,且 不低得于0.4 Mpa。 ⑤ 对承受外压和管道,其试验压力设计内外压力之差的1.5倍,且不得低于0.2 Mpa。 参考文献 [1] 宇永福、 张德生编金属材料焊接[M]1 北京机构工业出版社19941 [2] 中华人民共和国化学工业部 1 钢制压力容器焊接规程JB/ T4709 - 2000[S]1 北京中国计划出版社 120001 [3] 中华人民共和国化学工业部 1 现场设备、 工业管道焊接施工及验收规范G B50236 - 98[S]1 北京中国计划出版社19981 [4] 中华人民共和国化学工业部 工业金属管道工程施工及验收规范G B50235 - 98[S]1 北京中国计划出版社19981 上接39页 内部的氧空位。所以Fe3 的引入既能增加TiO2的活性,又不降低TiO2的使用寿命。掺铁纳米TiO2的这 种能够重复使用活性几乎不变的性质为我们在光催化处理有机污染水的应用中提供了重要保证。 3 结 论 1 当TiO2/ Fe3O4摩尔比为100 0.5时,300℃ 焙烧,催化剂用量1. 0 gL - 1时 ,紫外光照3 h、 分解率 达95 以上,降解效果优于纯TiO2; 2 溶液的pH值对光降解效果有较大的影响,酸性条件下效果优于碱性条件下,在pH 3时,光催 化效率最佳。氧化剂的加入极大的提高光催化降解效率; 3 反应液总体积对降解率也有较大影响,溶液越深,光子效率越差,光催化效果低。重复使用的催 化剂对甲基橙的光降解效果没有明显的降低。 参考文献 [1] Vamathevan V , Amal R , Beydoun D et al. 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